Detailergebnis zu DOK-Nr. 50595
Periodische Triaxialversuche an Asphaltbeton hinsichtlich Spurrinnenbildung (Orig. engl.: Cyclic triaxial tests on asphalt concrete related to rutting)
| Autoren |
M. Huurman |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt 14.3 Verschleiß |
Second Eurasphalt & Eurobitume Congress, 20-22 September 2000, Barcelona: Proceedings of the papers. Breukelen, NL: Foundation Eurasphalt, 2000, Book 1, Sessions 1 and 4, S. 351-363, 9 B, 1 T, 6 Q
Anhand gemessener Verformungen von zylindrischen Asphaltprobekörpern unter zyklischen triaxialen Beanspruchungen wurde eine Methode zur Bestimmung der Spurrinnenbildungen in Asphaltfahrbahnbefestigungen entwickelt. Dazu werden die infolge zyklischer und homogener, triaxialer (axialsymmetrischer) Spannungszustände erzeugten, reversiblen und bleibenden Dehnungen und Verformungen von Asphaltprobekörpern mittels eines BURGERS-Modelles, Kombinationen von Feder-(Elastizitäts-) und Dämpfungs-(Fließ-)Elementen, allgemein als konstitutive Spannungs-Verformungsbeziehungen, theoretisches Modell, beschrieben und damit die Modellparameter, d.h. die mechanischen Asphalteigenschaften anhand jeweils gemessener Deformationsverläufe ermittelt und analysiert. Charakteristisch für die bleibenden Dehnungen bzw. Verformungen und deren Verläufe ist, dass die bleibenden, d.h. die die Spurrinnen bildenden Verformungen so gut wie ausschließlich aus Gestaltänderungen ( deviatorischen (Schub-)Spannungen) resultieren (und kaum aus Volumenänderungen, Verdichtungen) und dass der momentane Widerstand gegen bleibende Verformung, d.h. die quasi momentane Asphaltviskosität (reziproke Dehnungsrate) von den (jeweils zuvor) akkumulierten bleibenden Dehnungen abhängt und somit eine variable Asphalteigenschaft ist. Die jeweiligen, deformations- und beanspruchungsabhängigen Materialeigenschaften bzw. deren Verläufe können anhand der Modellparameter und aufgrund von gemessenen Deformationsverläufen bestimmt werden. Mit Hilfe eines viskoelastischen Mehrschichtenmodelles und -rechenprogrammes, VEROAD, können aufgrund der messtechnisch ermittelten Asphaltmaterialeigenschaften die charakteristischen Spurbildungsprozesse theoretisch prognostiziert werden. Da die Widerstände gegen bleibende Deformationen nicht konstant sind, müssen mehrere Rechengänge, mit blockweise konstanten Raten, nacheinander durchgeführt und die Spurrinnenbildung iterativ abgeschätzt werden. Die Spurrinnenentwicklungen könnten mittels Befestigungsmodellen aus finiten Elementen noch präziser analysiert werden; die Generierung der Modelle und die Implementierung der Materialkennwerte ist jedoch sehr aufwendig und scheint zurzeit noch nicht reif für die praktische Anwendung zu sein. Beispielrechnungen und -untersuchungen mit VEROAD zeigen bereits, dass mit dieser Methode die Spurrinnenbildungen einschließlich der internen Fließvorgänge, Gestaltänderungen mit Einsenkungen unter den Lasteintragungsbereichen und seitlichen Aufwölbungen der Asphaltdecken, realitätskonform dargestellt werden.